变压吸附空分制氧工艺是二十世纪七十年代初由美国联碳公司和德国AG公司先后开发成功，并开始在日本应用于污泥曝气处理和炼钢。1975年，美国空气与化学品公司（APCI）开发成功真空解吸流程的变压吸附制氧工艺（VSA或VPSA），使氧氮分离效率提高并降低了制氧能耗。因此，变压吸附制氧工艺根据解吸方式的不同可以分为两类：PSA工艺，即在较高压力下吸附、在常压下解吸的工艺；VSA或VPSA工艺，即在常压或略高于常压下吸附、抽真空解吸的工艺。在同等制氧规模下，PSA工艺比VSA（或VPSA）工艺设备简单、投资少，但PSA工艺制氧能耗比VSA（或VPSA）工艺高。在产氧规模较小时，投资占主导地位，PSA工艺较为合适，而在产氧规模较大时，电耗导致的运行费用更加重要，采用VSA或VPSA工艺更为经济。
纵观二十多年来变压吸附空分制氧技术的发展，可以说始终围绕两个重点在做文章：一是新吸附剂的开发利用，二是工艺流程的改进和完善。新型吸附剂的应用和工艺流程的不断改进，使得变压吸附空分制氧装置的性能指标不断提高、装置规模越来越大，目前在规模为6000～10000Nm3/h以下的大多数用氧场合，变压吸附制氧装置因具有能耗低、投资少、操作灵活的优势，比采用深冷工艺的制氧装置更为经济适用，竞争力日渐增强，因而促使深冷空分工艺也不断改进，形成两者互相促进、竞相发展的局面。
吸附剂的性能对变压吸附制氧装置至关重要，其性能水平决定了变压吸附制氧装置可达到的性能极限，变压吸附制氧技术的每一次较大发展也总是与新吸附剂的应用相关联。
这里所说的吸附剂是指制氧装置中用于氮氧分离的主吸附剂，其吸附氮气优先于氧气。早期用于VSA制氧装置的吸附剂为NaX型沸石（至今为止，在PSA装置中仍使用NaX型沸石），之后CaA型沸石成为最常使用的VSA-O2的主吸附剂（国内直到目前仍有一些变压吸附制氧设备制造商在使用CaA型沸石），其后改进的吸附剂品种是CaX型沸石，而近年来在VSA制氧工艺中，LiX型沸石由于性能优异，得到越来越多的应用。
